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光学动态题库－
填空题
1-1
．
（本题
3
< br>分）单色平行光垂直入射到双缝上。观察屏上
P
点两缝的
距离分别为
r
1
和
r
2
。
设双缝和屏之间充满折射率
为
n
的媒质，
则
P
点处二相干光线的光程差为
。
(
?
?
nr
2
?
nr
1
)
1-2
．
（本题
3
分）在空气中用波长为
λ
单色光进行双缝干涉实验时，观
察到干涉条纹
相邻
条纹的间距为
1
.
33mm
，当把实验装置放在水中时（水
的
折
射
率
n=1
.
33
），
则
相
邻
条
纹
的
间
距
变
为
。
（
1.0
0mm
）
波长为
λ
的光照射双缝
S
1
和
S
2
，通过空气在屏幕
E
上
形成干涉条纹。已知
P
点处为第三级明条纹，则
S
1
和
S
2
到
P
点的光程差
为
(
?
?
3
?
)
。
1-4
．
（本题
3
分）波长
λ=600nm
的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二级明纹与第五级
明纹所对应的空
气膜厚度之差为
nm
。
（<
/p>
900nm
）
1-5
（
.
本
题
3
分）
波长为
λ
的平行单色光垂直的照射到劈尖薄膜上，
劈尖薄膜的折射率为
n
，
n
=
。
（
1.33mm
）
1-3
（本题
5
分）
如
图所示，在双缝干涉实验中
SS
1
=S
S
2
用
P
S<
/p>
1
S
S
2
E
若将整个装置放于某中透明液体中，
P
点为第四级明条纹，则该液体的折射率
第
二条纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是
。
(
h
?
3
?
)
2
n
1-6
.
（本题
3
分）
波长
为
λ
的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，若劈尖角为
θ
（以弧
度计）
，劈尖
薄膜折射率为
n
，则反射光形成的干涉条纹中，相邻明条纹的间
距
为
。
(
?
l
?
?
)
2
n
?
1-7
.
（本题
3
分）波长为
λ
的平行单色光，垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖角为
θ
，劈尖
薄膜
的折射率为
n
，
< br>第三
条暗纹与第六条暗
纹
之
间
的
距
离
为
。
(
?
l
?
3
?
)
2
n
?
S
< br>f
45
?
A
M
T
1
T
2
1-8
.
（本题
3
分）
检验
滚
球大小的干涉装
L
B
C
?
a
?
?
b
?
置示意如图（
a
）
。
S
为单色光源，波长为
λ
，
L
为会聚
透镜，
M
为半透半反镜。在平
晶
T
1
，
T
2
之间放置
A
，
B
，
C
三个滚球，其中
A
为标准件，直径为
d
0
。在
M
上方观
察时，观察到等厚条纹如图（
b
）所示。若轻压
C
端，条纹间距变小，则可算出
B
珠
的直径
d
1
=
；
C
珠的直径
d
2
=<
/p>
。
1-9
.
（本题
3
分）用迈克尔干涉仪产生等厚干涉条纹，设入射光的波长为
λ<
/p>
，在反射镜
M
2
转动过程中，
在总的观测区域宽度
L
内
，
观测到总的干涉条纹数从
N
1
条增加到
N
2
条。<
/p>
在此过程中
M
2
转过的角度
Δθ
是
。
(
?
?
?
(
N
2
?
N
1
)
1-10
.
用迈克尔干涉仪作干涉实
验，
设入射光的波长为
λ
。
在转动迈克尔干涉仪的反射镜
M
2
过程中，在总的干涉区域宽度
L
内，观测到完整的干涉
条纹数从
N
1
开始逐渐减少，
而后突变为同心圆环的等倾干涉条纹。若继续转动
M
2
又会看到由疏变密的直线干涉
条纹。直到在宽度
L
内有
N
2
条完整的干涉条纹为止。在此过程中
M
2
转过的角度
Δθ
提示：
?
?
?
?
nL
)
?
d
L
/
2
是
。
(
?
2
?
?
1
?
(
N
2
?
N
1
?
< br>1
)
?
nL
)
1-11
．在折射率为
n
3
的平板玻璃上镀一层薄膜
(
折射率为
n
2
)
，波长为λ的单色平行光从空气
(
折射率为
n
1
)
中
以
入射角
i
射到薄膜上，欲使反射光尽可能增强，
所镀薄膜的最小厚度是多少？
(n
1
<
n
2
<
n
3
)
i
n
1
n
2
n
3
(
h
min
?
?
2
n
?
n
sin
i
2
2
2
1
2
)
1-12.
如图所示，假设有两个同向的相干点光源
S
1
和
S
2
，
发出波长为
λ
的光。
A
是它们联线的中垂线上的一
点。若在
S
1
与
A
之间插入厚度为
e
、
折射率为
n
的
薄玻璃片，则两光源发出
的光在
A
点的位相差
ΔΦ=____<
/p>
。
(
?
?
?
1-13.
在双缝干涉实验中，所用单色光波长为
λ=562.5nm <
/p>
，双缝与观察屏的距离
D=1.2m
，<
/p>
若测得屏上相邻明条纹间距为
Δx=1.5nm
，则双缝的间距
d=____.
1-14.
如图所示，平凸透镜的
顶端与平板玻璃接触，用单色光
垂直入射定性画出透射光干涉所形成的牛顿环（标明明<
/p>
环和暗环）
。
S
1
n
2
?<
/p>
?
(
n
?
1
)
e
)
若已知
λ=5000?
，
n=1.5, A
点恰为第四级明纹中心，
< br>S
2
则
e=_____.
（
0.004
mm
）
1-15.
波长为的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖
角为
θ
，劈尖薄膜的折射率为
n
，
第
k
级明条纹与第
k+5
级明纹的间距是
__
__
。
(<
/p>
?
l
?
5
?
)
2
n
?
1-16.
一束波长为
λ=6000 ?
的平行单
色光垂直入射到折射率为
n=1.33
的透明薄膜上，该薄
膜是放在空气中的。要使反射光得到最大限度的加强，薄膜最小厚度应为
_____ ?
。
（
1128
?
）
1-17.
图
a
为一块光学平板玻璃与一个加工过的平面一端接
触，构成的空气劈尖，用波长
λ
为的单色光垂直照射。
看到反射干涉条纹（
实线为暗条纹）如图
b
所示。则干
涉条
纹上
A
点处所对应的空气薄膜厚度为
d=
__
__.
?
a
?
?
b
?
M
A
N
1-18.
维纳光驻波实验装置示意如图。
MM
为金属反射镜；
NN
为涂
有极薄感光层的玻璃板。
MM
< br>与
NN
之间夹角
Φ=3.0×1
0
-4rad
，
波长为
λ
的平面单色光通过
NN
板垂
直入射到
MM
金属反射
镜上，
则反射光与入射光在相遇区域形成光驻波，
NN
板的感
光层上形成对应于波腹波节的条纹。实验测的两个相邻的驻
波波腹感光点
A
、
B
的间距
AB
，则入射光波的波长为
_____mm.
?
A
B
N
?
M
1-19.
镉的一条光谱线的波长
λ=6438?
，谱线宽度
Δλ=0.013?<
/p>
，则此准单色光相干长度
L=______cm
1-20
．如图所示，波长为
λ
的平行单色光入射到距离为的双缝
上，入射角为
?
。在图中的屏中央处，两束相
干光的位相
差为
_____
。
1-20
．如图所示，两缝和之间的距离为，媒介的折射率为
n
，平行
单射光斜入射到双缝
上，入射角为
?
，则屏幕上
P
点处，两
相干光的光程差为
。
1-21
．一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为
1.0mm
若整个装置方在水中，干
?
S
2
?
S
1
d
O
?
S
2
S
1
r
1
P
r
2
?
d
O
?<
/p>
n
?
1
?
涉条纹的间距将为＿＿＿
mm.
(
设水的折射率为４／３
)
1-22
．如图所示，假设有两个同
相的相干点光源和，发出波长
为
λ
的光
。是它们连线的中垂线上的一点。若在与之间
插入厚度为
?
、折射率为
n
的薄玻璃片则两光源发出的
光在
A
点的
位相差Δφ
=_____
。
若已知λ<
/p>
=5000
?
，
n=1.5,
A
点第四级明纹中心，则
e=____
?.
1-23
．如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为
e
，折射
率为
n
薄云母片覆盖在Ｓ
１
缝上，
中央明条纹向＿＿
移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹Ｏ
处的光程差为
．
1-24.
用波长为
λ
的平行单色光垂直照射折射率为
n
的劈尖薄膜，形成
等厚干涉条纹若测的
相邻两明纹的间距为
l
，则劈尖角
θ =________.
1-25.
用波长为
λ
单色光垂直照射如图所示的折射率为
n
2
的劈尖
薄膜
(n
1
>n
2
, n<
/p>
3
>n
2
)
，观察反射光干涉，从劈尖顶开始，第
2
条
明纹对应的膜厚度
e =________.
1-26.
用波长为
λ
的单色光垂直照射折射率为
n
2
的劈尖薄膜
（如图）图中各部分折射率的关系是
n
1
<
br>/ <
br>n <
br>光的相干补充条件是：
2
3
,
观察反
射光的干涉条纹，
从劈尖顶开始向右数第
5
条暗纹中
心所对应的厚度
e =________.
1-27.
在用钠光（
λ =5893?
）照亮的
缝和双棱镜获得干涉条纹时，将一折射率为
1.33
的平行
平面透明膜插入双棱镜的光路中，如图所示，发现干涉条纹的中心极大（零级）移到
原来不放膜时的第五级极大处，则膜厚为
_______.
1-28.
白光垂直照射在镀有
e
=0.40μm
厚介质膜的玻璃上，玻璃的折射率
n =1.4
5
，介质的折
射率
n
=1.50
，
则在可见光
(3900 ? ~7600
?)
范围内，
波长
λ
=______
的光在反射中增强。
1-29.
光的相干基本条件是：
同频
率、同振动方向、相位差恒定
。
?
S
1
n
A
S
2
S
1
?
n
S
S
2
O
1
n
3
n
2
S
1-30.
光程差不太大、振幅相差不悬殊、光源面积受限制
.
1-31.
光的干涉分为
法干涉和
法干涉。
1-32.
两条振动曲线如图
1
所示，则振动曲线
A
振动曲线
B
。
（超
前、落后或同相
位）
[
超前
]
S
1
S
2
1-3
3
．如图
2
所示，已知
s
1
p = r
1
，
s
2
p = r
2
，透明介质
1
的折
射率为
n
1
，厚度为
< br>d
1
，透明介
质
2
的折射率为
n
2
，厚度为
d
2
，则由相干
光源
s
1
、
s
2
发出的光波到达观察屏上
P
点的
光
程
。
1-34.
如图<
/p>
3
所示，观察迈克尔逊干涉仪的等倾圆条纹，当移动可动镜
M
2
以使它与固定镜
M
1
的象
M
1
＇间的距离
t
增大时，条纹将
圆心外扩张或保持不动）
1-35.
如
图
4
所
示
，
若
劈
形
薄
膜<
/p>
等
厚
干
涉
的
明
纹
条
件
是
。
（向圆
心处收缩、向
差
为
2
n
2
t
?
(
2
k
?
1
)
n
2
?
2
（
k
为整数，λ为入射波长）
，则
n
1
n
3
。
（
<
或
>
）
1-36.
在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入折射率为
n
、厚度为<
/p>
d
的透明薄片，则放入后两光路光程差的改变量是
1-37.
在杨氏双缝干涉实验中
，若使双缝间距减小，则屏幕呈现的干涉条纹间距变
；
若使双缝到屏的距离减小，则干涉条纹间距变
。
（
宽
或
窄
）
1-38.
在杨氏双缝干涉实验中，若使入射光波波长变大，则干涉条纹变
；若使
屏
幕与双缝间距离变小，则干涉条纹变
。
（
密
或
疏
）
2-1.
复色光入射到光栅上，若
其中一光波的第三级最大和λ
=6900
埃
的红光的第二级最大
刚好重合
,
则此光波的波长为
埃。
。
2-2.
在单缝衍射中，若单缝两
边缘
A
、
B
发
出的单色平行光到达空间
P
点的光程差为
b
sin
?
?
2
?
，则
A
、
B
间可分为
个半波带，
P
点处为
条纹。单缝衍射
的中央明条纹的角宽度为
。
2-3.
通常可以根据光源和考察点到障碍物的距离把衍射现
象分为两类：
2-4.
波长为
?
< br>的单色平行光经半径为
R
的圆孔衍射后，在屏上形成同心
圆环形状的明暗条
纹。中央亮斑称为
。根据瑞利判据，圆孔最小分辨角
衍射和
衍射。
?
?
?
。
2-5.
惠更斯
—
< br>菲涅耳原理的基本内容是：波阵面上各面积元所发出的子波在观察点
P
的
______
，决定了
P
点的合振动及光强。
2-6
．在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级安稳的衍射角很小，若钠黄
光
(λ
≈
5890?)
中央
明纹宽度为
4.0mm
，
则
λ=4420?
的蓝紫色光的中央明纹宽度为
_____.
2-7
．一
束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现
5
条明纹。若已
知此光栅缝宽度与
不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第
_1_
级和第
_3_
级谱
线。
2-8
．单色平行光垂直照射一侧狭缝，在缝后远处的屏上观察到夫琅和费衍射图样，现
在把
缝宽加倍，则透过狭缝的光的能量变为
_2_
倍，屏上图样的中央光强变为
__
1_
_
倍
< br>2-9
．
一双缝衍射系统，
缝宽
为
a
，
两缝中心间距为
d
。
若双缝干涉的第±
4,<
/p>
±
8,
±
12,
±
16,
…
级主极大由于衍射的影响而消失（即缺级）
，则
d/a
的最大值为
_
____.
2-10
．半径为ρ<
/p>
=1.2cm
的不透明圆盘与波长为
λ=
6000?
位于圆盘轴线上的点光源间距为
R=10m.
在圆盘后面
r
0
=1
0m
处的轴线上
P
点观察，
该圆盘遮住的半波带个数
k=_______
2-11
．一会聚透镜，直径为
3cm
，焦距为
20cm.
照射光波长
550nm.
为了可以分
辨，两个远
处的点状物体对透镜中心的张角必须不小于
____
_rad
（弧度）
，
在透镜焦平面上两
个衍
射图样的中心间的距离不小于
______
μ
m.
2-12
．
惠更斯引入
_____
的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用<
/p>
______
的思想补充了惠更
斯原理，
发展成了惠更斯－菲涅耳原理．
2
-13
．平行单色光垂直入射在缝宽为
a=0.15
mm
的单缝上，缝后有焦距为
f=400 mm
的凸
透镜，在其焦平面上放置观察屏幕，现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级
暗条
纹之间的距离为
8 mm
，则入
射光的波长为
λ=_______